Расчет геометрических характеристик ЛА

Обозначения:

 - длина ракеты,

 - диаметр корпуса,

нос, цил - длины носовой и цилиндрической части,

_{НОС , ЦИЛ} - удлинения носовой и цилиндрической частей корпуса,

При расчете будем пользоваться следующими допущениями:

1. Корпус ЛА – цилиндр

2. Задняя консоль параллельна передней

3. Диаметр донного среза равен диаметру корпуса

4. Вместо винта используем реактивный двигатель

Таблица 2.1.1- Основные размеры и параметры

Величина	Корпус
	11
	0.99
длина носовой части	1.52
	8.12
удлинение	1.535
	8.202

Расчет подъемной силы

    Подъемная сила определяется по формуле

              ,

где  - скоростной напор,  - плотность воздуха,  - характерная площадь, (например, площадь поперечного сечения фюзеляжа ),  - коэффициент подъемной силы.

    Коэффициент  принято определять в скоростной системе координат . Наряду с коэффициентом  далее рассматривается и коэффициент нормальной силы , определяемый в связанной системе координат .

    Эти коэффициенты связаны между собой соотношением

                       .                 (1.2.1)

Представим ЛА в виде совокупностей основных частей: корпуса (фюзеляжа), передних (I) и задних (II) несущих поверхностей. При наибольших углах атаки и углах отклонения несущих поверхностей зависимости  и  близких к линейным, т.е. могут быть представлены в виде

здесь  и  - углу отклонения передних и задних несущих поверхностей соответственно;  и  - значения  и  при ;  - частные производные коэффициентов  по углам  взятые при .

Значения  и  у беспилотных ЛА в большинстве случаев близки к нулю, поэтому в дальнейшем не рассматриваются. В качестве органов управления принимаются задние несущие поверхности.

2.2 Определение коэффициента

    Найдем производную из выражения   (1.2.1)

С этой целью продифференцируем его по углу атаки:

    (1.2.2)

При малых углах атаки и при  можно положить , тогда равенство (1.2.2) принимает вид . Условимся выражать угол атаки, как и все другие углы в граду­сах. В этом случае .

Представим нормальную силу ЛА в виде суммы трех слагаемых:   (1.2.3);

Каждое из которых выразим через соответствующий коэффициент нормальной силы:

    .

Поделив равенство (1.2.3) почленно на  и взяв производную по , получим в точке :

    (1.2.4), где  коэффици­ент торможения потока;  относительная площадь частей ЛА. Рассмотрим величины входящие в правую часть равенства (1.2.4).

    Первое слагаемое учитывает собственную нормальную силу фюзеляжа, и при малых углах атаки оно равно нормальной силе изолированного фюзеляжа (без учета влияния несущих поверхностей):  

    Второе слагаемое характеризует нормальную силу, создаваемою передней несущей по­верхностью и приложенной частично к консолям, а частично к корпусу в зоне их влияния.

    Третье слагаемое аналогично второму. Единственное отличие состоит в том, сто при определенных углах атаки задней несущей поверхности надо средний угол скоса потока , вызываемого передней несущей поверхностью: . При малых углах атаки зависимость  близка к линейной. В том случае  и производную  можно выразить в виде   (1.2.5);

Все величины входящие в (1.2.5), подсчитываются при числе Маха

Расчет  и  содержится в таблице 2.1.2 и таблице 2.1.4.

Таблица 2.1.2 - Расчет коэффициента